Question

油菜和大麻是两种重要的经济作物，前者是雌雄同株植物，后者是雌雄异株植物．为了培育优良作物，科学家利用二者进行了以下相关研究．请分析资料回答问题：

资料一 图甲表示油菜体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）运输到种子内的两条转变途径．其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成．浙江农科院陈锦清教授根据这一机制培育出高产油油菜，产油率由原来的35%提高到58%．
资料二 图乙表示大麻的性染色体简图．图中同源部分（Ⅰ片段）基因互为等位，非同源部分（Ⅱ₁、Ⅱ₂片段） 基因不互为等位．科学家研究发现，大麻种群中雌雄个体均有抗病和不抗病的个体存在，已知抗病性状受显性基因D 控制，为伴性遗传．
（1）图甲中油脂或氢基酸的合成途径，说明基因可以通过

 

来控制代谢过程，从而影响生物性状．
（2）已知基因B某一片段碱基排列如图丙所示其中α链是转录链，转录出α′链；陈教授及其助手诱导β链也实现转录，转录出β′链，从而形成双链mRNA．则这个双链mRNA的碱基序列是

 

．由于该双链mRNA不能与

 

结合，因此不能合成酶b，但细胞能正常合成酶a，所以高产油油菜的油脂产量高．
（3）要想提高氨基酸的产量，除上述实验基本思路外，还可以采用

 

育种方法，培育出不能合成酶a的植株．
（4）由资料二所给信息可知，控制大麻的抗病基因不可能位于图乙中的

 

段．
（5）现有雌雄大麻纯合子若干株，只做一代杂交试验，推测杂交子一代可能出现的性状，并推断控制该性状的基因位于哪个片段，则选用的杂交亲本的表现型为

 

．如果子一代中

 

，则控制该性状的基因位于图中的Ⅱ₂片段；如果子一代中

 

，则控制该性状的基因位于图中的Ⅰ片段．
（6）假设某物质在两个显性基因共同存在时才能合成，基因G、g位于Ⅰ片段上，另一对等位基因（E、e）位于一对常染色体上．两个不能合成该物质的亲本杂交，子一代均能合成该物质，子二代中能合成该物质、不能合成该物质的比例为9：7，则两个亲本的基因型为

 

．

Answer 1

考点：伴性遗传,基因与性状的关系

专题：

分析：图甲PEP在酶a和酶b的作用下，分别生成油脂和氨基酸；图乙分析可知，Ⅰ为X、Y染色体的同源区，其上的基因互为等位基因，Ⅱ₁、Ⅱ₂片断分别是X和Y特有的片段，其上没有等位基因，会表现出伴性遗传，特别是Ⅱ₂片段上的基因只传给雄性后代．图丙表示DNA的两条链．

解答： 解：（1）基因对性状的控制有两种形式：一是基因通过控制酶的合成来控制代谢间接影响生物的性状；二是基因通过控制蛋白质分子的结构直接影响生物的性状．图甲PEP在酶a和酶b的作用下，分别生成油脂和氨基酸，说明基因通过控制酶的合成来控制代谢间接影响生物的性状的．
（2）双链mRNA不可以与核糖体结合，故相应的蛋白质不能合成．已知基因B某一片段碱基排列如图丙所示其中α链是转录链，转录出α′链；陈教授及其助手诱导β链也实现转录，转录出β′链，从而形成双链mRNA．根据碱基互补配对原则，双链mRNA序列为：

（3）根据甲图代谢途径分析，如果引导基因突变使酶a不能形成，则氨基酸的产量会增加．
（4）大麻种群中雌雄个体均有抗病和不抗病的个体存在，因此抗病基因可能位于X、Y染色体同源区段，也可能位于X染色体特有区域，但不可能位于Y染色体的特有区段Ⅱ₁，因为位于Y染色体特有区段的基因表现为伴Y遗传，只有雄性个体患病．
（5）判断控制该性状的基因是位于同源区段还是仅位于X染色体上，相当于判断控制该性状的基因是位于常染色体上还是仅位于X染色体上，可以采用隐性的雌性个体与显性的雄性个体交配．如果控制该性状的基因位于同源区段上，则在杂交后代中无论雌性还是雄性都表现显性性状；如果控制该性状的基因仅位于X染色体上，则在杂交后代中雌性表现显性性状，雄性表现隐性性状，即性状的遗传与性别有关．
（6）因G、g位于X、Y染色体同源区段，另一对等位基因（E、e）位于一对常染色体上，且两个显性基因共同存在时才能合成某物质；两个不能合成该物质的亲本杂交，子一代均能合成该物质，这说明两亲本均为纯合体，基因型为EEX^gY^g和eeX^GX^G或EEX^gX^g和eeX^GY^G，子一代基因型均为EeX^GX^g、EeX^GY^g或EeX^gY^G．
故答案是：
（l）控制酶的合成
（2）如图所示：
              
 核糖体
（3）诱变            
（4）Ⅱ₁
（5）雌性不抗病和雄性抗病       雌性为抗病，雄性为不抗病    雌雄株均表现为抗病
（6）EEX^gY^g、eeX^GX^G或eeX^GY^G、EEX^gX^g

点评：本题考查伴性遗传、基因与性状的关系的相关知识点，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生分析题意、获取信息、解决问题的能力．